The Art of Multiprocessor Programming, Revised Reprint

The Art of Multiprocessor Programming, Revised Reprint pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:Morgan Kaufmann
作者:Maurice Herlihy
出品人:
页数:536
译者:
出版时间:2012-6-5
价格:USD 74.95
装帧:Paperback
isbn号码:9780123973375
丛书系列:
图书标签:
  • concurrency
  • parallel_programming
  • 并行
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  • Parallel
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  • Multiprocessor Programming
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  • Distributed Systems
  • Performance Optimization
  • System Programming
  • Algorithms
  • Computer Science
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具体描述

Revised and updated with improvements conceived in parallel programming courses, "The Art of Multiprocessor Programming" is an authoritative guide to multicore programming. It introduces a higher level set of software development skills than that needed for efficient single-core programming. This book provides comprehensive coverage of the new principles, algorithms, and tools necessary for effective multiprocessor programming. Students and professionals alike will benefit from thorough coverage of key multiprocessor programming issues. This revised edition incorporates much-demanded updates throughout the book, based on feedback and corrections reported from classrooms since 2008. It helps you to learn the fundamentals of programming multiple threads accessing shared memory. It lets you explore mainstream concurrent data structures and the key elements of their design, as well as synchronization techniques from simple locks to transactional memory systems. You can visit the companion site and download source code, example Java programs, and materials to support and enhance the learning experience.

好的,以下是一份不包含《多处理器编程艺术,修订再版》(The Art of Multiprocessor Programming, Revised Reprint)内容的图书简介,侧重于探讨其他相关的技术领域,字数约1500字。 --- 图书名称:高性能计算中的并发模型与现代编程范式 内容简介 在计算科学的演进历程中,并行化一直是驱动性能提升的核心动力。随着摩尔定律的放缓,以及对更快速、更复杂问题的求解需求日益增长,如何有效地利用多核、异构计算架构,已成为软件开发面临的关键挑战。本书并非探讨传统意义上的操作系统级线程同步原语或特定硬件指令集的底层优化,而是聚焦于抽象层面、软件工程实践以及新兴并发范式如何重塑高性能计算(HPC)的开发格局。 本书系统性地梳理了在当前主流的并行计算环境中,开发者用于管理复杂工作流、确保数据一致性与优化资源利用的关键理论框架与设计哲学。我们深入分析了超越传统共享内存模型的计算范式,探讨了它们在解决大规模科学计算、数据密集型应用和实时系统中的优势与局限。 第一部分:现代并发模型的基础重构 本部分从理论基础出发,回顾了并发性的本质挑战——非确定性与状态管理。我们不再仅仅停留在互斥锁(Mutex)和信号量(Semaphore)的简单应用上,而是转向更具数学严谨性的模型: 事务性内存(Transactional Memory, TM): 我们将详尽介绍硬件和软件事务性内存(HTM/STM)的设计原理、实现机制及其对传统锁定模型的替代潜力。重点分析了如何通过保证原子性和隔离性,简化复杂的状态转换逻辑,以及在冲突检测与回滚策略上的工程权衡。 事件驱动架构(Event-Driven Architectures, EDA): 探讨了在网络服务、物联网(IoT)和高吞吐量数据管道中,EDA如何通过解耦生产者和消费者,实现高度响应性和可伸缩性。分析了Reactive Manifesto的指导原则,并比较了基于Actor模型(如Akka或Erlang/Elixir)与基于Proactor/Reactor模式的异步I/O框架的适用场景。 数据流编程(Dataflow Programming): 阐述了将程序视为有向无环图(DAG)的计算哲学。通过分析函数式反应式编程(FRP)和相关框架(如Apache Flink或RxJava),我们展示了如何自然地表达数据转换的依赖关系,从而使编译器和运行时环境能够自动进行高效的调度与并行化。 第二部分:面向大规模系统的分布式编程范式 随着计算资源的分布化,将计算任务跨越多个节点进行分解和协调成为常态。本部分专注于分布式计算的理论与实践: 消息传递接口(MPI)的现代应用与替代方案: 尽管MPI在HPC领域根基深厚,但本书将聚焦于其在非密集通信场景下的使用模式,并深入比较了更高级别的抽象层。重点分析了基于Remote Procedure Call (RPC) 的新型框架(如gRPC)如何通过协议缓冲区(Protocol Buffers)实现跨语言、跨平台的高效服务间通信。 一致性模型与容错机制: 探讨了CAP定理的实际意义,并详细解析了强一致性(如Paxos、Raft算法)与最终一致性(Eventual Consistency)在构建高可用服务中的权衡。我们将分析状态机复制(State Machine Replication)在确保分布式系统正确性中的核心作用。 内存一致性模型与缓存一致性协议的抽象: 尽管我们不直接深入到CPU缓存行的细节,但本部分会解释高级编程语言(如Java的`volatile`或C++的内存模型)如何为开发者提供一个可预测的内存视图。重点在于理解“happens-before”关系在跨线程和跨进程通信中的实际意义,以及如何避免因错误假设底层硬件行为而导致的竞态条件。 第三部分:特定领域的高性能抽象与工具链 高性能计算的进步往往依赖于领域特定的工具和抽象,它们将复杂的并行逻辑封装成易于使用的API。 GPU计算的编程模型演进: 本章将对比CUDA和OpenCL在不同架构上的编程哲学,但核心将放在更高层次的抽象上,例如OpenACC或Kokkos这样的编译器指令模型,它们允许开发者声明性地指定并行区域,而将具体的内核生成和线程块划分交给工具链处理。这体现了将并行性“声明”而非“命令式实现”的趋势。 张量计算与深度学习框架的并发优化: 深度学习框架(如TensorFlow或PyTorch)是当前最复杂的并发应用之一。本书将剖析这些框架内部如何使用计算图(Computational Graph)进行自动微分和并行调度。重点分析动态图与静态图的性能差异,以及它们如何管理大规模矩阵运算中的数据布局和内存重用。 并行算法的设计原则: 侧重于可扩展性分析。我们将研究如何评估算法的工作量(Work)与跨度(Span),这是衡量并行算法效率的关键指标。讨论了诸如Prefix Sum、并行排序(Parallel Sort)以及图遍历算法(如BFS/DFS)在共享内存和分布式内存环境下的最优渐近复杂度分析。 结论与未来展望 本书总结了当前高性能计算领域中,从底层硬件抽象向高层次软件工程范式迁移的趋势。未来的并行计算将更加依赖于智能的编译器、领域特定的语言扩展,以及允许开发者专注于业务逻辑而非同步细节的健壮模型。本书旨在为架构师和资深开发者提供一个全面的视角,以指导他们在面对日益复杂的异构计算挑战时,做出最优的技术选型和设计决策。 ---

作者简介

目录信息

读后感

评分

可以更加深入理解操作系统调度和并发等问题,无需深刻的计算理论知识即可读懂。我是在研一花了整整十天看完的!建议后来者多结合图示理解文字算法,不懂再去看代码,这样快一些!前六章的计算理论不分不必追究细节,后面阅读时可以慢慢体会!其实学过操作系统和计算机组成完全...

评分

现在在读这本书, 已经看了ch.1-5, ch.8--10, 有了一点发言权,谈谈自己的看法。 首先,这本书挺对不起书名的,其中的错误挺多的,有些证明挺不严密的。例如, ch.2 中关于mutual exclusion 的证明,其隐含的前提没有指出,读起来很费解; ch.8 中的关于read-write lock 代码...  

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现在在读这本书, 已经看了ch.1-5, ch.8--10, 有了一点发言权,谈谈自己的看法。 首先,这本书挺对不起书名的,其中的错误挺多的,有些证明挺不严密的。例如, ch.2 中关于mutual exclusion 的证明,其隐含的前提没有指出,读起来很费解; ch.8 中的关于read-write lock 代码...  

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深入学习一个领域最好的方法就是读这个领域权威人物写的教材,最好是每章后面带有chapter notes的那种,共享内存并发同步领域的The Art of Multiprocessor Programming这本书就是如此,作者M. Herlihy本身就提出了并发同步相关的很多重要理论和方法。全书以一致的风格介绍领域...  

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可以更加深入理解操作系统调度和并发等问题,无需深刻的计算理论知识即可读懂。我是在研一花了整整十天看完的!建议后来者多结合图示理解文字算法,不懂再去看代码,这样快一些!前六章的计算理论不分不必追究细节,后面阅读时可以慢慢体会!其实学过操作系统和计算机组成完全...

用户评价

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我一直相信,优秀的技术书籍,不仅仅是知识的传递,更是思维方式的启迪。多处理器编程,作为一个涉及底层硬件、操作系统以及复杂算法的领域,其内在的挑战是巨大的。我曾尝试阅读过一些关于并发的书籍,它们大多停留在基础同步原语的介绍,对于如何构建大规模、高性能的并发系统,并没有提供系统的指导。我渴望的是一本能够让我跳出“死锁-修复”怪圈,而能够从根本上理解并发原理,从而进行优雅设计的书籍。“艺术”这个词,在我看来,是对此种高级境界的一种极好概括。它意味着一种超越代码层面的思考,一种对系统行为的深刻洞察,以及一种能够将复杂机制巧妙融入设计中的创造力。这本书的名字,正好满足了我对这种深度和广度的追求,我期待它能为我带来全新的视角,引领我进入多处理器编程的“艺术殿堂”。

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这本书的名字虽然直观地指向了多处理器编程的艺术,但我最初被它吸引,更多的是因为它在技术书籍中罕见的“艺术”二字。在信息爆炸的时代,我们常常将技术视为冰冷的逻辑和效率的堆砌,而“艺术”二字却暗示着一种更深层次的理解,一种关于如何优雅、巧妙地解决复杂问题的思考方式。在阅读这本书之前,我对并发编程的理解更多停留在线程同步、互斥锁、条件变量这些基础工具的使用上,知道它们能解决问题,但总感觉缺乏一种全局观,一种对并发系统内在运行机制的深刻洞察。我总是在尝试解决一个个具体的并发死锁、竞态条件问题,但很少去思考,在更宏观的层面上,我们如何才能设计出真正高效、可伸缩且易于理解的多处理器程序。我一直渴望找到一本能够帮助我从“会用”提升到“善用”,甚至达到“精通”的读物。这本书的名字,正好触动了我内心深处对于这种跃升的渴望。它让我对接下来的阅读充满了好奇和期待,想象着它会揭示出怎样非同寻常的视角,如何将那些看似枯燥的技术概念,转化为一种富有创造力和美感的实践。我期待的不仅仅是技术上的进步,更是思维方式上的转变,从被动解决问题到主动设计出优秀的并发系统,这本身就是一种艺术的修炼。

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在我的技术探索之旅中,我总是被那些能够将复杂问题变得清晰简洁的著作所吸引。多处理器编程,无疑是现代软件开发中最复杂、最具挑战性的领域之一。我曾花费大量时间去理解和实践各种并发技术,但常常在面对棘手的并发问题时感到力不从心。我明白,要真正掌握多处理器编程,需要的不只是对API的熟悉,更需要对底层硬件、内存模型以及并发理论的深刻理解。而“艺术”这个词,在我看来,恰恰代表了这种深度理解所能达到的境界——一种能够将技术与哲学、效率与优雅相结合的创造力。这本书的名字,给我带来了强烈的吸引力,它暗示着这本书将不仅仅是枯燥的技术讲解,更会包含一种能够帮助我提升思维方式、升华技术理解的独特视角。我期待着,它能为我揭示那些能够让多处理器程序设计变得如同艺术创作般精妙的秘诀。

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对于我这样一位在软件开发领域摸爬滚打多年的工程师而言,多处理器编程始终是一个既熟悉又令人望而生畏的领域。熟悉,是因为我们每天都在接触和使用多线程、多进程相关的技术;望而生畏,则是因为它其中蕴含的复杂性、微妙性以及一旦出错便可能引发的灾难性后果。我见过太多因为并发设计不当而导致的性能问题和稳定性故障,也曾亲身经历过在调试这些问题时所付出的巨大代价。我一直深信,在这个计算能力飞速发展的时代,能够真正掌握多处理器编程的精髓,将是技术能力的一大飞跃。而“艺术”这个词,在我看来,是对这种精髓的一种极高赞誉。它暗示着一种超越简单技术实现的境界,一种在代码中体现出的优雅、精巧和高效。我期待着这本书能够为我揭示这种“艺术”背后的秘密,让我能够从“会用”并发技术,迈向“精通”并发设计,从而能够自信地应对现代计算环境中最为严峻的并发挑战。

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作为一名对计算机底层原理充满好奇的开发者,我一直对多处理器编程这个话题充满了浓厚的兴趣,但同时也深感其复杂性。我知道,现代计算的基石之一就是并行处理,而如何有效地利用多核的强大计算能力,是决定软件性能和可伸缩性的关键。然而,在实际工作中,我常常发现自己受限于对并发模型和内存一致性等核心概念的肤浅理解,难以设计出真正高效且鲁棒的并发程序。我渴望找到一本能够系统地、深入地讲解多处理器编程的著作,帮助我突破瓶颈,提升到更高的技术层面。“艺术”这个词,在我看来,是对这种高深技艺的一种恰当形容。它暗示着一种超越死板规则的创造力,一种在解决复杂问题时所展现出的精巧和智慧。这本书的名字,精准地击中了我的需求,我期待着它能够像一位经验丰富的艺术大师,引导我探索并发编程的精妙之处,让我能够领略到其中蕴含的“艺术”之美。

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在我的职业生涯中,我曾无数次地与并发编程的挑战正面交锋。那些棘手的死锁、难以追踪的竞态条件,以及随之而来的性能瓶颈,都曾让我夜不能寐。我尝试过各种不同的同步机制,阅读过大量的在线教程和博客文章,但总感觉隔靴搔痒,无法触及问题的本质。我明白,并发编程并非简单的多线程叠加,它涉及到对处理器架构、内存模型、缓存一致性等一系列底层机制的深刻理解。而“艺术”这个词,在我看来,恰恰点明了这种深刻理解所能达到的境界。它不是简单的技术堆砌,而是一种设计理念,一种解决问题的方法论,一种能够让复杂系统变得清晰、高效且易于维护的智慧。这本书的名字,无形中给我传递了一种信号:它不会仅仅停留在讲解API和语法层面,而是会深入剖析并发编程的核心原理,揭示那些能够帮助我构建优雅、鲁棒并发系统的“艺术”之道。我期待着它能为我打开一扇新的大门,让我能够以一种全新的视角去审视和解决并发编程的难题,真正体会到“艺术”在代码中的体现。

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我一直认为,优秀的软件工程,不仅仅在于写出能够工作的代码,更在于写出能够体现作者智慧和对问题深刻理解的代码。在多处理器编程的领域,这种智慧和理解尤为重要。我曾接触过许多关于并发编程的书籍,它们大多专注于介绍同步原语、并发数据结构等具体的技术实现,虽然很有用,但总感觉缺乏一种能够指导我进行系统性设计和思考的宏观框架。这本书的名字,以“艺术”来命名,让我眼前一亮。它不仅仅是一个技术书名,更像是一种承诺,承诺将带我进入一个超越技术表面的深度世界,去探索那些能够让并发程序变得高效、稳定且易于维护的深层原理和设计哲学。我期待着,它能够为我揭示多处理器编程的“心法”,让我能够领悟到如何在复杂的并发环境中,运用精妙的设计来化繁为简,创造出真正具有“艺术感”的并发程序。

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在软件开发领域,很少有哪个话题能像多处理器编程那样,同时兼具巨大的潜力和令人望而却步的复杂性。我曾多次在多核处理器的强大能力面前感到兴奋,但随后很快又被并发带来的种种挑战所困扰。我曾努力理解各种同步机制,也曾尝试运用各种并发数据结构,但总感觉自己只是在“玩弄”技术,而没有真正掌握其精髓。“艺术”这个词,在我看来,是对这种精髓的最高赞美。它暗示着一种超越机械执行的创造力,一种在解决棘手问题时所展现出的巧妙和智慧。这本书的名字,精准地捕捉了我对于提升并发编程能力的深切渴望。我期待着,它能带我领略到多处理器编程中那些隐藏的“艺术”,让我能够从根本上理解并发的本质,从而设计出真正高效、可伸缩且易于理解的并发系统。

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我一直对计算机的底层运行机制深感兴趣,而多处理器编程无疑是现代计算机系统中最为核心和复杂的组成部分之一。我深知,充分利用多核的计算能力,对于提升软件性能至关重要,但同时也明白,并发编程的难度远非易事。我曾在无数次尝试解决并发问题时,体会到其“坑”之深、难之巨。“艺术”这个词,在我看来,是对这种高超技艺的一种别样称谓。它不仅仅指代技术本身,更包含了一种在复杂环境中进行优雅设计、实现高效运作的能力。这本书的名字,直接命中了我想要深入理解并发编程、突破技术瓶颈的愿望。我期待着,它能为我揭示多处理器编程的内在逻辑和精妙之处,让我能够从一个“使用者”蜕变为一个能够“创造”优秀并发程序的“艺术家”。

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初次拿到这本书,就被其厚重所震撼,但更让我印象深刻的是扉页上的那一句话(虽然这部分内容不应直接提及),它让我意识到,这本书不仅仅是一本技术手册,更是一本关于计算机系统内在哲学思考的著作。我一直认为,真正的技术大师,不仅仅在于对各种工具的熟练掌握,更在于他们对底层原理有着如同炼金术士般深刻的理解,能够将抽象的概念化为现实的解决方案。多处理器编程,在我看来,正是这种深刻理解的集中体现。在这个多核时代,我们无时无刻不在与并发打交道,从操作系统到应用程序,从服务器到嵌入式设备,并发的挑战无处不在。然而,有多少人真正理解了其中的奥妙?有多少人能够设计出真正能够充分利用多核能力的程序,而不是仅仅将单线程程序简单地“复制”到多个线程上?这本书的名字,精准地抓住了我一直以来在并发编程领域所感受到的困惑和追求。它让我相信,这里面蕴藏着解决这些困惑的金钥匙,能够引导我穿越迷雾,看到更广阔的天地。我期待着它能为我揭示那些隐藏在代码背后的精妙设计,那些能够让并发程序运行得更加高效、更加稳健的“艺术”技巧。

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一点都看不出哪里 Art

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一点都看不出哪里 Art

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小错不少,但确实是领域内最优秀的书之一了,前半部分是OS的小小延续,后面从理论到具体的算法实现,把多线程前提下的数据结构从锁全部,到锁部分,再倒实现lock-free,再到wait-free。循序渐进的编写方式,让我在读的时候常常有卧槽卧槽的感觉:原来锁在多线程环境下是很低效的一种方式,wait-free才是各种数据结构的终极目标啊。感谢老师,感谢这本书让我长了很多见识!

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书好理论,看不太明白,感觉不适合现在的自己。或许将来可以再来看看。

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书好理论,看不太明白,感觉不适合现在的自己。或许将来可以再来看看。

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